[发明专利]一种金属材料分析前处理器

摘要

本发明提供一种金属材料分析前处理器，包括抽气管、分析管、阳极筒、输气管、筒体、固定螺丝、支架、阴极筒、旋转装置、控制装置；抽气管设置于筒体的上部，分析管设置在筒体上部，阳极筒设置在筒体的内部，输气管设置在阳极筒的内部，支架设置在筒体的下部，阴极筒设置在阳极筒的上部。本发明在运转过程中，清洗完一面后，通过触摸屏操作，通过旋转装置设置的驱动模块转动旋转装置，再清洗另一面，同时，筒体内部设置的图像分析模块对金属表面进行图像采集和图像分析，当发现试件发生了再次氧化，触发报警器报警，并且提高了试件的处理效率。

主权项

1.一种金属材料分析前处理器，其特征在于，该金属材料分析前处理器包括抽气管、分析管、阳极筒、输气管、筒体、固定螺丝、支架、阴极筒、旋转装置、控制装置；所述抽气管设置于筒体的上部，所述分析管设置在筒体的上部，所述阳极筒设置在筒体的内部，所述输气管设置在阳极筒的内部，所述支架设置在筒体的下部，所述阴极筒设置在阳极筒的上部；所述旋转装置包括连接轴、套筒、锁母、推力轴承，所述连接轴连接在套筒和阴极筒之间，所述锁母设置在套筒的内部；所述推力轴承设置在锁母的右侧；所述控制装置包括电缆、箱体、触摸屏、指示灯、控制器、报警器，所述电缆连接于箱体和筒体之间，所述触摸屏安装在箱体上，所述指示灯设置在触摸屏一侧，所述控制器和报警器设置在箱体的内部；所述旋转装置设置有驱动模块，该驱动模块包括微处理器、PWM控制器、IGBT控制器、电流传感器与电机组，所述微处理器的输出端依次与所述PWM控制器、所述IGBT控制器与所述电机组的输入端电连接，所述电机组的输出端与所述PWM控制器的输入端电连接，所述电机组的电机中均是安装有三个霍尔位置传感器；所述的PWM控制器采集所述电机组三相交流侧电压、三相电流和直流侧电压，将三相交流侧电压和直流侧电压分别进行Clarke变换，获得αβ坐标系下的电压信号；将所述αβ坐标系下的电压信号进行相序分离，获得正序和负序的电压分量；将三相电流进行Clarke和Park变换，获得dp坐标系下的电流信号，将所述dp坐标系下的电流信号进行相序分离，获得正序和负序的电流分量；将获得的正序和负序的电压、正序和负序的电流分量采用PWM控制算法计算获得正负序电流环给定值；所述电流传感器实时采集所述电机组的三相电流信号ia、ib、ic，经克拉克变换、帕克变换后作为矢量控制系统的电流环的反馈量；利用所述霍尔位置传感器检测电机组的转子位置及转速信号，并将转速值作为矢量控制系统的速度环的反馈量；将速度环的反馈值与给定值进行比较，将比较结果送入所述PWM控制器，并将PWM控制器的输出量作为电机的电流给定；所述PWM控制器包括：第一积分电路，该第一积分电路与该PWM控制器的输出端连接，用于对PWM控制器输出端输出的脉冲信号进行积分并进行平稳化处理，来产生控制PWM控制器输出的脉冲信号的等效电压值；运算放大电路，该运算放大电路与所述第一积分电路的输出端连接，用于对PWM控制器输出的脉冲信号所等效的电压值分别进行放大和缩小，来产生PWM控制器输出的脉冲信号的等效电压值的上限值和下限值；第二积分电路，该第二积分电路与所述电机组的输出端连接，用于对电机组输出的脉冲信号进行积分并进行平稳化处理，产生电机组输出的脉冲信号的等效电压值；及反馈比较器，该反馈比较器与所述运算放大电路的输出端及该第二积分电路的输出端连接，用于比较电机组输出的脉冲信号的等效电压值与PWM控制器输出的等效电压值的上限值及下限值，并产生比较结果至PWM控制器；PWM控制器根据该比较结果调整输出的脉冲信号的占空比，调整电机组的转速；所述筒体内部设置有图像分析模块，该图像分析模块包括图像存储模块、量化模块、图像调节模块、图像处理模块、图像对比模块、网络接口模块、影像收发装置，所述网络接口模块包括信息系统网络模块和网络接口控制模块；所述图像存储模块包括数据存储模块、报告搜索模块和访问控制模块，所述图像处理模块包括显示模块、图像截取模块和镜头组控制模块，所述镜头组控制模块包括缩放控制模块、光源控制模块、开关控制模块和图像控制模块，缩放控制模块控制图像缩放比例，所述图像截取模块向所述图像控制模块发送图像或视频截取指令，所述图像控制模块按照指令截取图像或视频；所述影像收发装置包括控制模块和与控制模块连接的接口模块、格式转换模块、存储器及发送模块，其中，接口模块通过数据传输链路连接至打印机并接收打印机发送的影像数据，格式转换模块用于将接收到的影像数据转换成标准格式数据，发送模块用于将标准格式数据发送至外部存储空间，数据传输链路为无线传输链路，所述接口模块设置有无线数据通信模块，该无线数据通信模块内置密钥库；所述的密钥库通过以下方法构建：密钥库主控器生成随机数rkeyid，利用椭圆曲线密码算法计算其相应的公钥rPKid，rPKid＝rkeyid×G，G为椭圆曲线的基点，将rPKid和用户标识UID对外发送，密钥生成系统生成随机数rkeyKMC，利用椭圆曲线密码算法计算其相应的公钥rPKKMC，其中，rPKKMC＝rkeyKMC×G，并记γid＝rPKid+rPKKMC；利用用户标识UID计算标识私钥keyid和标识公钥Rid，具体为：生成私钥矩阵和公钥矩阵，私钥矩阵和公钥矩阵的大小均为m×h，m和h均为正整数；利用用户标识UID使用散列算法计算用户标识UID的散列值，将所述散列值分为m段，作为私钥矩阵和公钥矩阵的列映射值map[i]，i＝0,1,2......m‑1；计算：ri,map[i]为私钥矩阵中的一个元素；Xi,map[i]为公钥矩阵中的一个元素；n为椭圆曲线的阶；所述的图像处理模块采用如下方法对图像进行处理：步骤一、将图像采用金字塔算法分解成不同分辨率的图像帧；步骤二、对所述图像帧的相关区域进行图像增强处理；步骤三、对所述图像帧进行信号均衡和噪声抑制；步骤四、按照设定的空间间隔，对所述图像帧进行均匀采样，得到所述图像帧的模拟信号；步骤五、将所述模拟信号进行量化处理，得到量化的离散信号；步骤六、将所述离散信号进行编码，得到编码信号；步骤七、对所述编码信号用小波变换图像压缩编码方法进行压缩处理；所述图像调节模块采用YUV编码格式的图像调节方法，用于调节其前端的图像传输设备输出的图像的亮度及色度，包括如下步骤：步骤一：接收所述图像传输设备输出的图像；步骤二：对所述图像进行亮度及色度调节；具体包括：步骤A：从视频接收芯片接收所述图像，并将所述图像各像素的YUV数据中的Y分量Yi、U分量Ui及V分量Vi分离出来；步骤B：根据控制指令选择自动调节模式或手动调节模式对各像素的YUV数据中的Y分量Yi、U分量Ui及V分量Vi进行亮度及色度调节，得到亮度及色度调节后各像素的YUV数据中的Y分量Y'、U分量U'及V分量V'；自动调节模式对各像素的YUV数据中的Y分量Yi、U分量Ui及V分量Vi进行亮度及色度调节的步骤包括：步骤B1：根据所述图像传输设备的系统偏差及各像素的YUV数据中的Y分量Yi、U分量Ui及V分量Vi计算该图像各像素的Y分量、U分量及V分量的调节参数；所述系统偏差包括Y分量系统偏差Dy、U分量系统偏差Du及V分量系统偏差Dv；计算方法如下：Y分量的调节参数为：Ay＝Dy×Yi；U分量的调节参数为：Au＝Du×Ui；V分量的调节参数为：Av＝Dv×Vi；步骤B2：根据计算出的各像素的Y分量、U分量及V分量的调节参数对该图像各像素的YUV数据中的Y分量Yi、U分量Ui及V分量Vi进行亮度及色度调节，得到亮度及色度调节后各像素的YUV数据中的Y分量Y'、U分量U'及V分量V'；调节方法如下：Y'＝Yi+Ay；U'＝Ui+Au；V'＝Vi+Av；手动调节模式对各像素的YUV数据中的Y分量Yi、U分量Ui及V分量Vi进行亮度及色度调节的步骤包括：步骤B3：接收手动输入的Y分量、U分量及V分量的调节参数；手动输入的Y分量的调节参数为By；手动输入的U分量的调节参数为Bu；手动输入的V分量的调节参数为Bv；步骤B4：根据手动输入的Y分量、U分量及V分量的调节参数对各像素的YUV数据中的Y分量Yi、U分量Ui及V分量Vi进行亮度及色度调节，得到亮度及色度调节后各像素的YUV数据中的Y分量Y'、U分量U'及V分量V'；调节方法如下：Y'＝Yi+By；U'＝Ui+Bu；V'＝Vi+Bv；步骤C：对调节后各像素的YUV数据中的Y分量Y'、U分量U'及V分量V'进行防溢出调节，得到防溢出调节后各像素的YUV数据中的Y分量Yf、U分量Uf及V分量Vf；调节方法如下：步骤D：将防溢出调节后各像素的YUV数据中的Y分量Yf、U分量Uf及V分量Vf重组形成防溢出调节后各像素的YUV数据；步骤三：发送亮度及色度调节后的图像；在对所述图像进行亮度及色度调节前，还包括计算所述图像传输设备的系统偏差的步骤；计算所述图像传输设备的系统偏差的步骤包括如下步骤：发送标准YUV数据到所述图像传输设备；从所述图像传输设备的输出端获取YUV输出数据；根据所述标准YUV数据及所述YUV输出数据计算所述图像传输设备的系统偏差，计算方法如下：Y分量系统偏差D_y：U分量系统偏差D_u：V分量系统偏差D_v：其中，Ys、Us、Vs分别为标准YUV数据中的Y分量、U分量及V分量；Ya、Ua、Va分别为YUV输出数据中的Y分量、U分量及V分量；所述手动输入的Y分量的调节参数为By＝‑15；所述手动输入的U分量的调节参数为Bu＝3；所述手动输入的V分量的调节参数为Bv＝0；所述图像为YUV444编码格式。